Энергия (вернее, энтальпия) чистой воды измерена очень давно и известна с величайшей точностью, возможно, до тысячных долей процента. Это позволяет, например, проводить расчеты тепловых эффектов химических реакций с участием молекул воды. Поэтому "энергия воды" - величина постоянная и зависит только от ее количества. Эта энергия может выделяться, например, в реакции воды с щелочными металлами, с серной кислотой и т.п.
Если речь идет о загородном доме (садовом участке), то изготовьте любой металлический сосуд (или возьмите готовую металлическую бочку), покрасьте сосуд черной краской, поставьте на солнце и с утра заполняйте водой. В солнечный день летом вода к вечеру нагреется градусов до 50.
Вода состоит из двух элементов - кислород и водород. Водород является начальным и самым распространённым химическим элементом во вселенной. Кислород и другие более тяжёлые элементы образовались из водорода, пройдя несколько ступеней термоядерных реакций в недрах крупных звёзд, которые в далёком прошлом взорвались как сверхновые звёзды. Вода образовалась при горении водорода и других горючих газов, содержащих водород, а также при горении других веществ. В самом начале своего развития поверхность Земли была очень горячей. То есть вода - это один из компонентов, из которых образована Земля и всей Вселенной. Энергия, которая нагрела Землю в далёком прошлом - это энергия, выделившаяся при столкновении протопланетных образований. Вода содержит энергию с точки зрения теории относительности, но сама по себе энергией не является. Подводная среда и космическое пространство обладают разными свойствами. В космосе вакуум, нулевое давление и слабая гравитация. Под водой давление большое, обычная гравитация, монолитные тела в воде тонут и оказываются на дне. А те объекты, что плавают, у которых плавание происходит за счёт Архимедовой силы, которая возникает при замещении части водной среды воздухом. Кусочек воска плавает на поверхности воды потому что его плотность меньше плотности воды.
"Выделить" водород из воды невозможно. Можно "разложить" воду на водород и кислород, либо электролизом, либо термическим разложением при температуре выше 2000 (двух тысяч) градусов, либо еще каким-то иным способом подвода энергии. На разложение воды на водород и кислород (в идеальном случае) нужно РОВНО столько же энергии, сколько получится при сжигании того же водорода. С учетом неизбежных потерь затратить придется больше, чем удастся получить обратно. Никаких катализаторов для разложения воды не нужно. Катализаторы (вещества, позволяющие направить нужную нам реакцию по другому механизму) не могут изменить энергетический эффект реакции. На разложение воды, хоть без катализатора, хоть с катализатором (если такой когда-нибудь изобретут) нужно ровно столько же энергии.
Напором воды считается разность высот между верхним и нижним уровнем, например, в водохранилище, на плотине. Речь идет именно о потенциальной энергии стоячей воды (не реки). Поэтому энергия 1 кубометра воды рассчитываем по формуле потенциальной энергии Ep = m*g*h, где m - масса воды, g - ускорение свободного падения на Земле (9,8 м/с2), h - напор воды. Масса 1 кубометра воды равна 1000 кг. Расчеты дают такое значение Ep = m*g*h = 1000*9,8*20 = 196000 Дж.
Мощность ГЭС определяется как энергия воды за 1 секунду, то есть N = Ep/t. Поэтому для ГЭС, о которой идет речь мощность равна N = Ep/t = 3000*9,8*5/1 = 149000 Вт = 149 кВт. Ответ: 149 кВт. Это маломощная ГЭС или миниГЭС на небольших реках.
